利用 Planck 数据对 Brans-Dicke 引力理论的限制

基于来自 Planck 卫星的新宇宙 CMB 温度数据、来自 WMAP 的 9 年偏振数据、以及来自 SDSS 和 6dF 巡天的 BAO 距离比数据，我们对 Brans-Dicke 理论提出了新的限制。我们采用参数化 \zeta=\ln(1+1/\omega})，其中广义相对论 (GR) 极限对应于 $\zeta = 0$。我们发现没有偏离广义相对论的证据。在 95% 概率下，$-0.00246 < \zeta < 0.00567$，相应地，区域 $-407.0 < \omega <175.87$ 被排除。如果我们限制在 $\zeta>0$（即 $\omega >0$）的情形，则 95% 概率区间为 $\zeta<0.00549$，对应于 $\omega> 181.65$。我们还可以将此结果转化为对引力常数变化的限制，发现今天的变率为 $\dot{G}=-1.42^{+2.48}_{-2.27} \times 10^{-13}$yr$^{-1}$（$1\sigma$ 误差棒），自复合时期以来的累积变化为 $\delta G/G = 0.0104^{+0.0186}_{-0.0067}$（$1\sigma$ 误差棒）。这些对引力常数变化的限制与太阳系实验的精度相当。